形状測定装置
【課題】光切断法を用いた形状測定装置の投光手段または撮影手段に付着した異物を容易に検出する技術を提供する。
【解決手段】被測定物Ｗにスリット光を投光する投光手段１，２と、撮像面を有し、スリット光が投光された被測定物Ｗを撮影する撮影手段３，４と、撮影手段３，４により撮影された画像の中のスリット光の像である光切断線に基づいて被測定物Ｗの形状を算出する形状算出部と、を備えた形状測定装置Ａは、スリット光が直線として投光される面を有する被測定物Ｗにそのスリット光が投光された状態で撮影された画像の中の光切断線の連続性を判定することにより投光手段１，２または撮影手段３，４に付着した異物の有無を判定する。
【解決手段】被測定物Ｗにスリット光を投光する投光手段１，２と、撮像面を有し、スリット光が投光された被測定物Ｗを撮影する撮影手段３，４と、撮影手段３，４により撮影された画像の中のスリット光の像である光切断線に基づいて被測定物Ｗの形状を算出する形状算出部と、を備えた形状測定装置Ａは、スリット光が直線として投光される面を有する被測定物Ｗにそのスリット光が投光された状態で撮影された画像の中の光切断線の連続性を判定することにより投光手段１，２または撮影手段３，４に付着した異物の有無を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光切断法を用いた形状測定装置、特に、被測定物にスリット光を照射する投光手段と、スリット光が照射された被測定物を撮影する撮影手段と、撮影手段により撮影された画像に基づいて被測定物の形状を測定する形状測定装置において、投光手段，撮影手段のいずれかに付着した異物を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク（被測定物）の形状を測定する一つの方法として光切断法がある（例えば、特許文献１参照）。光切断法を用いた測定装置は、被測定物に対してスリット光を投射する投光手段と、スリット光が投射された被測定物を撮影する撮影手段と、撮影された画像上のスリット光（光切断線）の形状に基づいて被測定物の形状を算出する形状算出部と、を備えている。
【０００３】
このように、光切断法を用いた測定装置では、画像上の光切断線の形状に基づいて被測定物の形状を算出するため、投光手段または撮影手段にごみ等の異物が付着していると、画像上の光切断線が欠損し、その部分の被測定物の形状を算出することができない。
【０００４】
このような場合に、例えば特許文献２に開示されているような補間技術により欠損した光切断線を補うことで、被測定物全体の形状を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４９８１１号公報
【特許文献２】特開２００９−０１７０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光切断線のうち補間された部分は実測値でないため、補間された光切断線部分から算出された被測定物の形状は正確であるとは限らない。したがって、被測定物の形状を正確に測定するためには、欠損した光切断線を補間することは望ましくなく、投光手段や撮影手段に異物が付着していない状態で被測定物を測定することが望ましい。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光切断法を用いた形状測定装置の投光手段または撮影手段に付着した異物を容易に検出する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の形状測定装置は、被測定物にスリット光を投光する投光手段と、撮像面を有し、前記スリット光が投光された前記被測定物を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像の中の前記スリット光の像である光切断線に基づいて前記被測定物の形状を算出する形状算出部と、前記スリット光が直線として投光される面を有する前記被測定物に当該スリット光が投光された状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性を判定することにより前記投光手段または前記撮影手段に付着した異物の有無を判定する異物判定部と、を備えている。
【０００９】
この構成では、投光手段から投光されるスリット光が直線となる面を有する被測定物に対してスリット光が投光され、そのスリット光が撮影される。そのため、撮影された画像上では通常スリット光は直線として観測される。しかし、投光手段または撮影手段に異物が付着している場合には、投光されるスリット光または撮影されるスリット光が異物により阻害され、画像上のスリットに欠損が生じる。そのため、上記構成では異物判定部が撮影された画像中のスリット光の連続性に基づいて投光手段または撮影手段に付着した異物の有無を判定している。このような構成により、容易に投光手段または撮影手段に付着した異物の有無を判定することができる。
【００１０】
本発明の形状測定装置の好適な実施形態の一つでは、前記異物判定部は、前記被測定物の面上の第1位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光接続線の連続性と、少なくとも、前記第１位置と前記撮影手段との距離と異なる前記撮影手段との距離を有する前記被測定物の面上の第２位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性と、に基づいて、前記投光手段または前記撮影手段のいずれに前記異物が付着しているかを判定する。
【００１１】
この構成では、被測定物上の第１位置と第２位置とに対してスリット光が投光され、それぞれの投光位置での画像が取得される。ここで、この第１位置と撮影手段との距離、および第２位置と撮影手段との距離はそれぞれ異なるように設定されている。光切断法では、被測定物上のスリットが投光される各点と撮影手段との距離に基づいて、画像上のスリットのｘ座標が定まる。そのため、第１位置に投光したスリット光と第２位置に投光したスリット光とは画像中のｘ座標が異なっている。ここで、投光手段に異物が付着している場合には投光されるスリット光そのものが欠損するため、画像中のスリット光の位置（ｘ座標）に関係なくスリット光は欠損する。一方、撮影手段に異物が付着している場合には、スリット光のその異物の付着場所に対応する画素部分のみが欠損する。本構成の異物判定部は、このような特性に基づいて、異物が投光手段と撮影手段とのいずれに付着しているかを判定することができる。
【００１２】
本発明の形状測定装置の好適な実施形態の一つでは、前記被測定物を前記撮影手段の光軸に交差する方向に移動させる移動手段を備え、前記スリット光が投光される前記被測定物の面は一の平面であり、前記移動の方向に対して傾斜している。
【００１３】
この構成では、移動手段により被測定物を移動させるだけで、スリット光が投光される被測定物上の位置と撮影手段との位置を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の形状測定装置の構成図である。
【図２】本発明の形状測定装置の機能ブロック図である。
【図３】図１のワークを撮影した画像中の光切断線の例である。
【図４】三角柱のワークを異物が付着していない状態で撮影した画像中の光切断線の例である。
【図５】実施例１における異物判定処理の流れを表すフローチャートである。
【図６】三角柱のワークを、投光手段または撮影手段に異物が付着した状態で撮影した画像中の光切断線の例である。
【図７】三角柱のワークに異物が付着した状態で撮影した画像中の光切断線の例である。
【図８】実施例２におけるワークの載置状態を表す図である。
【図９】図８の載置状態のワークを撮影した際の光切断線の例である。
【図１０】実施例２における異物判定処理の流れを表すフローチャートである。
【図１１】実施例２における異物判定の具体的な処理の流れを表すフローチャートである。
【図１２】投光手段に異物が付着している状態で撮影された画像中の光切断線の例である。
【図１３】撮影手段に異物が付着している状態で撮影された画像中の光切断線の例である。
【図１４】別実施形態におけるワークの形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を用いて本発明に係る形状測定装置の実施例を説明する。図１は、形状測定装置Ａの構成図である。図１に示すように、形状測定装置Ａは、被測定物であるワークＷに対してスリット光を投光する光源装置１、光源装置１からのスリット光をワークＷ側に反射させるミラー２、ワークWを撮影するカメラ３、ワークＷの像をカメラ３側に反射させるミラー４、ワークＷを移動させる移動手段５、形状測定装置Ａ全体を制御する制御装置１０を備えている。
【００１６】
本実施形態の光源装置１は、複数のレンズにレーザ光源からの光を通過させることによりスリット光を生成している。なお、以下の説明では、複数のレンズが並んだ面をスリット面と称する。光源装置１の投光面（光源装置１のスリット面と平行な面）と、移動手段５の移動方向と鉛直方向とで規定される面（以下、被投光面と称する）とが、ミラー２を介して相対的に平行となるように、光源装置１の光軸が設定されている。すなわち、光源装置１の光軸は、ミラー２を介して被投光面に対して垂直となっている。また、被投光面上でのスリット光が鉛直方向の直線となるようにスリット面の方向が設定されている。したがって、移動手段５のワークＷの載置面と垂直な面に投光されたスリット光を被投光面に垂直な方向から観察すると移動手段５のワークＷの載置面に対する垂線となる。なお、この光源装置１およびミラー２が本発明の投光手段を構成している。
【００１７】
カメラ３は、モノクロのデジタルスチルカメラであり、制御装置１０からの信号に同期した撮影を行う。なお、カメラ３はカラーカメラとしてもよいし、ビデオカメラとしてもよい。また、アナログカメラでも構わない。カメラ３の光軸方向は、カメラ３の撮像面（カメラ３の撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device等）の面）がミラー４を介して移動手段５の載置台５ａの上面と直交するように設定されている。また、光源装置１の光軸とカメラ３の光軸とは移動手段５の載置台５ａの方向（移動手段の移動方向と直交する方向）における所定の位置で交差するよう、カメラ３の光軸方向が設定されている。そのため、移動手段５上の被投光面と平行な面上に投光された光源装置１からのスリット光は、カメラ３により撮影した画像中では垂直線（ｘ＝ａの直線）となる。なお、このカメラ３およびミラー４が本発明の撮影手段を構成している。
【００１８】
移動手段５は、ワークＷを載置する載置台５ａおよび載置台５ａを駆動し、載置台５ａ上のワークＷを移動させるモータ５ｂを備えている。
【００１９】
制御装置１０は、汎用コンピュータにより構成されており、その内部にはＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアおよびソフトウェアにより各機能部が構成されている。
【００２０】
図２は形状測定装置Ａの機能ブロック図である。図に示すように、制御装置１０は、形状測定装置Ａ全体を制御する制御部１１、カメラ３により撮影された画像を取得する画像取得部１２、画像取得部１２により取得された画像の中のスリット光の像（以下、光切断線と称する）に基づいて光切断線の各画素に対応するワークＷ上の点の３次元位置、すなわち、ワークＷの形状を算出する形状算出部１３、光切断線の連続性に基づいて投光手段または撮影手段に付着した異物の有無を判定する異物判定部１４を備えている。
【００２１】
制御部１１は、カメラ３に対する同期信号の送信、モータ５ｂの駆動等、形状測定装置Ａ全体の処理の制御を行う。
【００２２】
画像取得部１２は、カメラ３により撮影された画像を取得し、メモリ（図示せず）に記憶させる。上述したように、本実施形態では、カメラ３はデジタルカメラであるため、画像取得部１２は単にインタフェースとして機能するが、カメラ３をアナログカメラとした場合には、画像取得部１２はＡ／Ｄ変換機能を備えればよい。また、カメラ３をビデオカメラとした場合には、制御部１１からの同期信号に基づいて、フレーム画像を抽出する機能を備えればよい。
【００２３】
形状算出部１３は、光切断法によりワークＷの形状を算出する。例えば、図１に示すワークＷに対して、スリット光を投光すると、図３に示す画像が得られる。図１のワークＷは、直方体に溝が形成された形状を有しており、ワークＷの溝部分に投光されたスリット光の光切断線と溝以外の部分に投光されたスリット光の光切断線とはｘ座標が異なっている。このｘ座標の差は、各画素に対応するワークＷ上の各点とカメラ３との距離（撮像手段との距離）に比例しており、このｘ座標に基づけばワークＷ上の各点とカメラ３との距離を算出することができる。このようにして、形状算出部１３は画像中の光切断線の座標に基づいて、ワークＷの形状を算出することができる。なお、本実施形態におけるカメラ３とワークＷ上の点との距離とは、ミラー４を介した距離、すなわち、ワークＷ上の点からミラー４までの距離とミラー４からカメラ３までの距離との合計であるが、ミラー４を備えない構成ではワークＷ上の点からカメラ３までの直線距離となる。
【００２４】
このように、光切断法を用いた形状測定装置Ａでは、画像中の光切断線の座標によりワークＷの形状を算出している。そのため、投光手段や撮影手段にごみ等の異物が付着している場合には、異物によりスリット光の投光またはスリット光の撮影が阻害される。その場合には、異物に対応する位置の光切断線が欠損し、その部分の形状を算出することができなくなる。そのため、本発明の形状測定装置Ａは、画像中の光切断線の連続性に基づいて、投光手段または撮影手段に異物が付着しているか否かを判定する異物判定部１４を備えている。なお、異物の有無の判定方法の詳細は後述する。
【００２５】
本発明の形状測定装置Ａにおける異物判定処理は、日々の業務の開始前等、所定のタイミングで行われるものである。この異物判定により、異物の付着が発見された場合には、その異物を除去することにより、その後のワークＷの形状測定における迅速性、正確性を高めている。
【００２６】
まず、本実施形態における異物判定処理では、三角柱形状のワークＷを用い、三角柱の各側面が載置台５ａの載置面に直交するように載置されている。したがって、この三角柱のワークＷの側面にスリット光を投光し、カメラ３により撮影した画像中での光切断線は図４に示すような直線となる。なお、この図は、投光手段や撮影手段に異物が付着していない状態である。なお、図４および後述する光切断線の例を示す図におけるグリッド線は画像の画素境界を表している。すなわち、グリッド線により規定される矩形が画素を表している。また、図中の、黒で着色された部分が光切断線に対応する画素である。図４から明らかなように、光切断線はｙ軸に平行な直線となっており、また、光切断線に欠損部分はない。
【実施例１】
【００２７】
図５は、本実施例における異物判定処理の流れを表すフローチャートである。まず、制御部１１からの制御信号に基づいて光源装置１からスリット光が投光される（＃０１）。なお、本実施例では、スリット光を投光するワークＷの面の向きは特に規定されない。すなわち、スリット光を投光するワークＷの面は被投光面と平行であっても構わないし、平行でなくとも構わない。
【００２８】
次に、制御部１１からの制御信号に基づいてカメラ３が撮影を行い、画像取得部１２により画像が取得される（＃０２）。取得された画像はメモリに記憶され、画像が取得された旨が制御部１１から異物判定部１４に通知される。
【００２９】
制御部１１からの通知を受けた異物判定部１４は、まず、光切断線の検出を行う（＃０３）。光切断線の検出は、例えば、画像中から高輝度画素を抽出することにより実現することができる。この場合には、形状測定装置Ａ全体を暗所に設置しておけば、画像を２値化するだけで光切断線を検出でき、好適である。当然ながら、他の方法により光切断線を検出しても構わない。
【００３０】
光切断線を検出した異物判定部１４は、光切断線の一端部から光切断線の追跡を行い、光切断線の連続性を評価する（＃０４）。例えば、図４の光切断線の場合には、光切断線の図中下側の端部（ｙ＝０）から光切断線を追跡すると、図中上部側の端部まで到達する。この場合には、光切断線には連続性があり（＃０４のＹｅｓ分岐）、投光手段や撮影手段に異物の付着はないと判定される（＃０５）。
【００３１】
一方、投光手段または撮影手段の光路中に異物が存在する場合には、投光されるスリット光またはワークＷの表面で反射してカメラ３の撮像素子に入射するスリット光が異物により阻害される。その場合の光切断線は、例えば図６に示すように阻害されたスリット光の部分に対応する光切断線の部分が欠損する。図６の光切断線の場合には、光切断線の図中下側（ｙ＝０）から光切断線を追跡すると、図中上端部に到達する前に光切断線の欠損が検出される。この場合には、光切断線には連続性がなく（＃０４のＮｏ分岐）、投光手段または撮影手段に異物が付着していると判定される（＃０６）。なお、１画素でも欠損がある場合に、光切断線に連続性がないと判定しても構わないが、本実施形態では４画素の欠損があった場合に連続性がないと判定している。当然ながら、この欠損の画素数はカメラ３の解像度や検出する異物の大きさ等、様々な条件に基づいて決定されるべき値である。
【００３２】
また、図７に示す光切断線の一部は直線ではないが、この光切断線は連続性を有している。このような光切断線は、異物が投光手段や撮影手段ではなく、ワークＷ自体に付着している場合に得られる。このように、異物判定部１４は、光切断線の連続性だけでなく、直線性を判定することで、ワークＷ自体に付着した異物を判定することもできる。
【００３３】
異物判定部１４の判定結果は制御部１１に伝達され、その結果がモニタ（図示せず）に表示され、異物が付着している旨の結果を見たオペレータ等は投光手段または撮影手段に付着した異物を除去する。
【実施例２】
【００３４】
実施例１における異物判定方法では、ある位置における光切断線の欠損を判定しているだけなので、その欠損の原因となる異物が付着しているのが、投光手段であるか撮影手段であるかを特定することができない。そのため、本実施例では、異物の有無および、異物の付着部位を判定する異物判定方法を説明する。
【００３５】
本実施例の形状測定装置Ａは、実施例１と同様の構成であるため、構成および機能ブロックの説明は省略する。ただし、本実施例では、実施例１と同様に三角柱形状のワークＷを用いるが、スリット光を投光するワークＷの側面が被投光面と交差するように、ワークＷを載置している。すなわち、スリット光を投光するワークＷの面はワークＷの移動方向（載置台５ａの移動方向）に対して傾斜している。
【００３６】
図８は、ワークＷを上方からみた図であり、あわせてスリット光（光源装置１の光軸）、カメラ３の光軸、スリット光が投光された位置における被撮影面を示している。図に示すように、ワークＷを移動させるとスリット光が投光される位置が変化する。上述したように、スリット光が投光されるワークＷの面はワークＷの移動方向に対して傾斜しているため、ワークＷの移動に伴い、スリット光が投光された位置における被撮影面はカメラ３の光軸方向に移動する。すなわち、ワークＷを移動させることにより、スリット光が投光されたワークＷの面上の点とカメラ３（カメラ３の撮像面）との距離が変化する。なお、スリット光が投光されたワークＷの面上の点とカメラ３（カメラ３の撮像面）との距離とは、スリット光が投光されたワークＷの面上の点を通る被撮影面とカメラ３との距離を意味する。上述したように、光切断線はスリット光が投光されたワークＷの面上の点とカメラ３との距離により定まるため、この距離が変化すると光切断線のｘ座標も変化する。この様子を図９に示している。図９（ａ）から図９（ｃ）はそれぞれ図８（ａ）から図８（ｃ）の状態で撮影した場合の光切断線を表している。本実施例では、以下に示すように、この特性を用いて異物の付着位置を特定している。
【００３７】
以下に、図１０のフローチャートを用いて本実施例における異物判定処理の流れを説明する。なお、本実施例における制御装置１０は、ワークの面上の複数の位置（例えば、図８（ａ）から図８（ｃ））にスリット光を投光するために、その位置に応じたモータ５ｂの制御値を記憶している。
【００３８】
まず、制御部１１は光源装置１を制御し、スリット光を投光させる（＃１１）。次に、制御部１１は上述の複数の制御値から１つを選択し、その制御値によりモータ５ｂを制御してワークＷを移動させた後（＃１２）、カメラ３および画像取得部１２を制御して画像を取得する（＃１３）。
【００３９】
取得された画像はメモリに記憶された後、制御部１１から異物判定部１４に対して画像が取得された旨が通知される。異物判定部１４は、この通知に対して実施例１と同様の処理により光切断線の欠損（連続性）の有無を判定する（＃１４）。このとき、光切断線に欠損があった場合（＃１４のＹｅｓ分岐）には、欠損があった旨および欠損部分の座標値を記憶しておく（＃１５）。
【００４０】
一の画像、すなわち、ワークＷの一の位置における処理が完了すると、未処理の制御値の有無が判定される（＃１６）。未処理の制御値が存在する場合には（＃１６のＹｅｓ分岐）、処理を＃１２に移行し、次の制御値に基づいてモータ５ｂを制御し、ワークＷを次の位置に移動させ（＃１２）、その位置における画像を撮影し（＃１３）、光切断線の欠損を判定する（＃１４）。
【００４１】
このようにして、全ての制御値、すなわち、ワークＷの全ての設定位置における光切断線の欠損状態を判定すると（＃１６のＮｏ分岐）、異物判定部１４は各画像の光切断線の欠損状態に基づいて異物の付着の有無、および、異物の付着場所を判定する（＃１７）。
【００４２】
異物の付着場所の判定は、具体的には図１１のフローチャートの処理が行われる。まず、いずれかの画像の光切断線に欠損があったか否かが判定される（＃２１）。もし、全ての画像の光切断線に欠損がなければ（＃２１のＮｏ分岐）、異物が付着していないと判定される（＃２２）。
【００４３】
一方、いずれかの画像の光切断線に欠損があった場合には（＃２１のＹｅｓ分岐）、他の画像の光切断線の同じｙ座標位置に欠損があるか否かが判定される（＃２３、＃２４）。もし、投光手段（光源装置１のレンズ、ミラー２等）に異物が付着している場合には、投光されるスリット光自体が欠損することになる。そのため、スリット光が投光されるワークＷの面上の位置とカメラ３との距離に関係なく、光切断線は欠損することとなる（図１２参照）。すなわち、全ての光切断線の欠損位置（ｙ座標）が略同一であれば、投光手段に異物が付着していると考えられる。そのため、複数の画像の光切断線が欠損しており（＃２３のＹｅｓ分岐）、かつ、欠損部位のｙ座標位置がほぼ同じ場合には（＃２４のＹｅｓ分岐）、投光手段に異物が付着していると判定する（＃２５）。
【００４４】
一方、撮影手段（カメラ３のレンズ、ミラー４等）に異物が付着している場合には、異物が付着した部分に対応する画素位置の光切断線のみが欠損する。そのため、スリット光が投光されるワークＷの面上の位置とカメラ３との距離に応じて、光切断線に欠損が生じる（図１３）。すなわち、特定の光切断線のみが欠損している、または、複数の光切断線が欠損しているがそれらの欠損位置が異なっている場合には、撮影手段に異物が付着していると考えられる。そのため、一の画像の光切断線だけが欠損がある場合（＃２３のＮｏ分岐）、または、複数の画像の光切断線に欠損があるが欠損のｙ座標位置が異なっている場合には（＃２３のＹｅｓ分岐、＃２４のＮｏ分岐）、撮影手段に異物が付着していると判定する（＃２６）。
【００４５】
これらの判定結果は、実施例１と同様に、制御部１１によりオペレータ等に通知される。
【００４６】
このように、ワークＷの面上のスリット光が投光される位置とカメラ３との距離が異なる少なくとも２つの位置にスリット光を投光した状態で撮影した画像を用いれば本実施例における異物判定処理を実行することができる。ただし、光切断線が全てのｘ座標となるようにワークＷの大きさ、スリット光を投光する面の移動方向に対する傾き、モータ５ｂの制御値を設定し、上述の異物判定処理を行うと、より詳細に異物の付着位置を特定することができる。
【００４７】
〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、ミラー２およびミラー４を備える構成としたが、これらは必ずしも備える必要はない。この場合には、光源装置１またはカメラ３の光学系に付着した異物の有無を判定することができる。
【００４８】
（２）上述の実施形態では、異物が付着していると判定された場合には、オペレータ等にその旨を通知し、オペレータ等が異物を除去する構成としたが、異物が付着する可能性がある部位付近にブロワ等を備えておき、異物判定部１４の判定結果に応じて対応するブロワを作動させ、自動的に異物を除去する構成としても構わない。
【００４９】
（３）上述の実施形態では、三角柱形状のワークＷを用いて異物判定処理を行ったが、本発明の目的を達する限りにおいて、他の形状のワークＷを用いても構わない。例えば、直方体等の凸多角柱であってもよいし、図１４に示すような底面形状が凹多角形の角柱であっても構わない。
【００５０】
（４）上述の実施形態では、投光手段としてのミラー２と撮影手段としてのミラー４を個別に備えたが、これらを一のミラーで構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、光切断法を用いた形状測定装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ：形状測定装置
Ｗ：ワーク（被測定物）
１：光源装置（投光手段）
２：ミラー（投光手段）
３：カメラ（撮影手段）
４：ミラー（撮影手段）
５：移動手段
５ａ：載置台
５ｂ：モータ
１０：制御装置
１１：制御部
１２：画像取得部
１３：形状算出部
１４：異物判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光切断法を用いた形状測定装置、特に、被測定物にスリット光を照射する投光手段と、スリット光が照射された被測定物を撮影する撮影手段と、撮影手段により撮影された画像に基づいて被測定物の形状を測定する形状測定装置において、投光手段，撮影手段のいずれかに付着した異物を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク（被測定物）の形状を測定する一つの方法として光切断法がある（例えば、特許文献１参照）。光切断法を用いた測定装置は、被測定物に対してスリット光を投射する投光手段と、スリット光が投射された被測定物を撮影する撮影手段と、撮影された画像上のスリット光（光切断線）の形状に基づいて被測定物の形状を算出する形状算出部と、を備えている。
【０００３】
このように、光切断法を用いた測定装置では、画像上の光切断線の形状に基づいて被測定物の形状を算出するため、投光手段または撮影手段にごみ等の異物が付着していると、画像上の光切断線が欠損し、その部分の被測定物の形状を算出することができない。
【０００４】
このような場合に、例えば特許文献２に開示されているような補間技術により欠損した光切断線を補うことで、被測定物全体の形状を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４９８１１号公報
【特許文献２】特開２００９−０１７０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光切断線のうち補間された部分は実測値でないため、補間された光切断線部分から算出された被測定物の形状は正確であるとは限らない。したがって、被測定物の形状を正確に測定するためには、欠損した光切断線を補間することは望ましくなく、投光手段や撮影手段に異物が付着していない状態で被測定物を測定することが望ましい。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光切断法を用いた形状測定装置の投光手段または撮影手段に付着した異物を容易に検出する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の形状測定装置は、被測定物にスリット光を投光する投光手段と、撮像面を有し、前記スリット光が投光された前記被測定物を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像の中の前記スリット光の像である光切断線に基づいて前記被測定物の形状を算出する形状算出部と、前記スリット光が直線として投光される面を有する前記被測定物に当該スリット光が投光された状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性を判定することにより前記投光手段または前記撮影手段に付着した異物の有無を判定する異物判定部と、を備えている。
【０００９】
この構成では、投光手段から投光されるスリット光が直線となる面を有する被測定物に対してスリット光が投光され、そのスリット光が撮影される。そのため、撮影された画像上では通常スリット光は直線として観測される。しかし、投光手段または撮影手段に異物が付着している場合には、投光されるスリット光または撮影されるスリット光が異物により阻害され、画像上のスリットに欠損が生じる。そのため、上記構成では異物判定部が撮影された画像中のスリット光の連続性に基づいて投光手段または撮影手段に付着した異物の有無を判定している。このような構成により、容易に投光手段または撮影手段に付着した異物の有無を判定することができる。
【００１０】
本発明の形状測定装置の好適な実施形態の一つでは、前記異物判定部は、前記被測定物の面上の第1位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光接続線の連続性と、少なくとも、前記第１位置と前記撮影手段との距離と異なる前記撮影手段との距離を有する前記被測定物の面上の第２位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性と、に基づいて、前記投光手段または前記撮影手段のいずれに前記異物が付着しているかを判定する。
【００１１】
この構成では、被測定物上の第１位置と第２位置とに対してスリット光が投光され、それぞれの投光位置での画像が取得される。ここで、この第１位置と撮影手段との距離、および第２位置と撮影手段との距離はそれぞれ異なるように設定されている。光切断法では、被測定物上のスリットが投光される各点と撮影手段との距離に基づいて、画像上のスリットのｘ座標が定まる。そのため、第１位置に投光したスリット光と第２位置に投光したスリット光とは画像中のｘ座標が異なっている。ここで、投光手段に異物が付着している場合には投光されるスリット光そのものが欠損するため、画像中のスリット光の位置（ｘ座標）に関係なくスリット光は欠損する。一方、撮影手段に異物が付着している場合には、スリット光のその異物の付着場所に対応する画素部分のみが欠損する。本構成の異物判定部は、このような特性に基づいて、異物が投光手段と撮影手段とのいずれに付着しているかを判定することができる。
【００１２】
本発明の形状測定装置の好適な実施形態の一つでは、前記被測定物を前記撮影手段の光軸に交差する方向に移動させる移動手段を備え、前記スリット光が投光される前記被測定物の面は一の平面であり、前記移動の方向に対して傾斜している。
【００１３】
この構成では、移動手段により被測定物を移動させるだけで、スリット光が投光される被測定物上の位置と撮影手段との位置を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の形状測定装置の構成図である。
【図２】本発明の形状測定装置の機能ブロック図である。
【図３】図１のワークを撮影した画像中の光切断線の例である。
【図４】三角柱のワークを異物が付着していない状態で撮影した画像中の光切断線の例である。
【図５】実施例１における異物判定処理の流れを表すフローチャートである。
【図６】三角柱のワークを、投光手段または撮影手段に異物が付着した状態で撮影した画像中の光切断線の例である。
【図７】三角柱のワークに異物が付着した状態で撮影した画像中の光切断線の例である。
【図８】実施例２におけるワークの載置状態を表す図である。
【図９】図８の載置状態のワークを撮影した際の光切断線の例である。
【図１０】実施例２における異物判定処理の流れを表すフローチャートである。
【図１１】実施例２における異物判定の具体的な処理の流れを表すフローチャートである。
【図１２】投光手段に異物が付着している状態で撮影された画像中の光切断線の例である。
【図１３】撮影手段に異物が付着している状態で撮影された画像中の光切断線の例である。
【図１４】別実施形態におけるワークの形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を用いて本発明に係る形状測定装置の実施例を説明する。図１は、形状測定装置Ａの構成図である。図１に示すように、形状測定装置Ａは、被測定物であるワークＷに対してスリット光を投光する光源装置１、光源装置１からのスリット光をワークＷ側に反射させるミラー２、ワークWを撮影するカメラ３、ワークＷの像をカメラ３側に反射させるミラー４、ワークＷを移動させる移動手段５、形状測定装置Ａ全体を制御する制御装置１０を備えている。
【００１６】
本実施形態の光源装置１は、複数のレンズにレーザ光源からの光を通過させることによりスリット光を生成している。なお、以下の説明では、複数のレンズが並んだ面をスリット面と称する。光源装置１の投光面（光源装置１のスリット面と平行な面）と、移動手段５の移動方向と鉛直方向とで規定される面（以下、被投光面と称する）とが、ミラー２を介して相対的に平行となるように、光源装置１の光軸が設定されている。すなわち、光源装置１の光軸は、ミラー２を介して被投光面に対して垂直となっている。また、被投光面上でのスリット光が鉛直方向の直線となるようにスリット面の方向が設定されている。したがって、移動手段５のワークＷの載置面と垂直な面に投光されたスリット光を被投光面に垂直な方向から観察すると移動手段５のワークＷの載置面に対する垂線となる。なお、この光源装置１およびミラー２が本発明の投光手段を構成している。
【００１７】
カメラ３は、モノクロのデジタルスチルカメラであり、制御装置１０からの信号に同期した撮影を行う。なお、カメラ３はカラーカメラとしてもよいし、ビデオカメラとしてもよい。また、アナログカメラでも構わない。カメラ３の光軸方向は、カメラ３の撮像面（カメラ３の撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device等）の面）がミラー４を介して移動手段５の載置台５ａの上面と直交するように設定されている。また、光源装置１の光軸とカメラ３の光軸とは移動手段５の載置台５ａの方向（移動手段の移動方向と直交する方向）における所定の位置で交差するよう、カメラ３の光軸方向が設定されている。そのため、移動手段５上の被投光面と平行な面上に投光された光源装置１からのスリット光は、カメラ３により撮影した画像中では垂直線（ｘ＝ａの直線）となる。なお、このカメラ３およびミラー４が本発明の撮影手段を構成している。
【００１８】
移動手段５は、ワークＷを載置する載置台５ａおよび載置台５ａを駆動し、載置台５ａ上のワークＷを移動させるモータ５ｂを備えている。
【００１９】
制御装置１０は、汎用コンピュータにより構成されており、その内部にはＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアおよびソフトウェアにより各機能部が構成されている。
【００２０】
図２は形状測定装置Ａの機能ブロック図である。図に示すように、制御装置１０は、形状測定装置Ａ全体を制御する制御部１１、カメラ３により撮影された画像を取得する画像取得部１２、画像取得部１２により取得された画像の中のスリット光の像（以下、光切断線と称する）に基づいて光切断線の各画素に対応するワークＷ上の点の３次元位置、すなわち、ワークＷの形状を算出する形状算出部１３、光切断線の連続性に基づいて投光手段または撮影手段に付着した異物の有無を判定する異物判定部１４を備えている。
【００２１】
制御部１１は、カメラ３に対する同期信号の送信、モータ５ｂの駆動等、形状測定装置Ａ全体の処理の制御を行う。
【００２２】
画像取得部１２は、カメラ３により撮影された画像を取得し、メモリ（図示せず）に記憶させる。上述したように、本実施形態では、カメラ３はデジタルカメラであるため、画像取得部１２は単にインタフェースとして機能するが、カメラ３をアナログカメラとした場合には、画像取得部１２はＡ／Ｄ変換機能を備えればよい。また、カメラ３をビデオカメラとした場合には、制御部１１からの同期信号に基づいて、フレーム画像を抽出する機能を備えればよい。
【００２３】
形状算出部１３は、光切断法によりワークＷの形状を算出する。例えば、図１に示すワークＷに対して、スリット光を投光すると、図３に示す画像が得られる。図１のワークＷは、直方体に溝が形成された形状を有しており、ワークＷの溝部分に投光されたスリット光の光切断線と溝以外の部分に投光されたスリット光の光切断線とはｘ座標が異なっている。このｘ座標の差は、各画素に対応するワークＷ上の各点とカメラ３との距離（撮像手段との距離）に比例しており、このｘ座標に基づけばワークＷ上の各点とカメラ３との距離を算出することができる。このようにして、形状算出部１３は画像中の光切断線の座標に基づいて、ワークＷの形状を算出することができる。なお、本実施形態におけるカメラ３とワークＷ上の点との距離とは、ミラー４を介した距離、すなわち、ワークＷ上の点からミラー４までの距離とミラー４からカメラ３までの距離との合計であるが、ミラー４を備えない構成ではワークＷ上の点からカメラ３までの直線距離となる。
【００２４】
このように、光切断法を用いた形状測定装置Ａでは、画像中の光切断線の座標によりワークＷの形状を算出している。そのため、投光手段や撮影手段にごみ等の異物が付着している場合には、異物によりスリット光の投光またはスリット光の撮影が阻害される。その場合には、異物に対応する位置の光切断線が欠損し、その部分の形状を算出することができなくなる。そのため、本発明の形状測定装置Ａは、画像中の光切断線の連続性に基づいて、投光手段または撮影手段に異物が付着しているか否かを判定する異物判定部１４を備えている。なお、異物の有無の判定方法の詳細は後述する。
【００２５】
本発明の形状測定装置Ａにおける異物判定処理は、日々の業務の開始前等、所定のタイミングで行われるものである。この異物判定により、異物の付着が発見された場合には、その異物を除去することにより、その後のワークＷの形状測定における迅速性、正確性を高めている。
【００２６】
まず、本実施形態における異物判定処理では、三角柱形状のワークＷを用い、三角柱の各側面が載置台５ａの載置面に直交するように載置されている。したがって、この三角柱のワークＷの側面にスリット光を投光し、カメラ３により撮影した画像中での光切断線は図４に示すような直線となる。なお、この図は、投光手段や撮影手段に異物が付着していない状態である。なお、図４および後述する光切断線の例を示す図におけるグリッド線は画像の画素境界を表している。すなわち、グリッド線により規定される矩形が画素を表している。また、図中の、黒で着色された部分が光切断線に対応する画素である。図４から明らかなように、光切断線はｙ軸に平行な直線となっており、また、光切断線に欠損部分はない。
【実施例１】
【００２７】
図５は、本実施例における異物判定処理の流れを表すフローチャートである。まず、制御部１１からの制御信号に基づいて光源装置１からスリット光が投光される（＃０１）。なお、本実施例では、スリット光を投光するワークＷの面の向きは特に規定されない。すなわち、スリット光を投光するワークＷの面は被投光面と平行であっても構わないし、平行でなくとも構わない。
【００２８】
次に、制御部１１からの制御信号に基づいてカメラ３が撮影を行い、画像取得部１２により画像が取得される（＃０２）。取得された画像はメモリに記憶され、画像が取得された旨が制御部１１から異物判定部１４に通知される。
【００２９】
制御部１１からの通知を受けた異物判定部１４は、まず、光切断線の検出を行う（＃０３）。光切断線の検出は、例えば、画像中から高輝度画素を抽出することにより実現することができる。この場合には、形状測定装置Ａ全体を暗所に設置しておけば、画像を２値化するだけで光切断線を検出でき、好適である。当然ながら、他の方法により光切断線を検出しても構わない。
【００３０】
光切断線を検出した異物判定部１４は、光切断線の一端部から光切断線の追跡を行い、光切断線の連続性を評価する（＃０４）。例えば、図４の光切断線の場合には、光切断線の図中下側の端部（ｙ＝０）から光切断線を追跡すると、図中上部側の端部まで到達する。この場合には、光切断線には連続性があり（＃０４のＹｅｓ分岐）、投光手段や撮影手段に異物の付着はないと判定される（＃０５）。
【００３１】
一方、投光手段または撮影手段の光路中に異物が存在する場合には、投光されるスリット光またはワークＷの表面で反射してカメラ３の撮像素子に入射するスリット光が異物により阻害される。その場合の光切断線は、例えば図６に示すように阻害されたスリット光の部分に対応する光切断線の部分が欠損する。図６の光切断線の場合には、光切断線の図中下側（ｙ＝０）から光切断線を追跡すると、図中上端部に到達する前に光切断線の欠損が検出される。この場合には、光切断線には連続性がなく（＃０４のＮｏ分岐）、投光手段または撮影手段に異物が付着していると判定される（＃０６）。なお、１画素でも欠損がある場合に、光切断線に連続性がないと判定しても構わないが、本実施形態では４画素の欠損があった場合に連続性がないと判定している。当然ながら、この欠損の画素数はカメラ３の解像度や検出する異物の大きさ等、様々な条件に基づいて決定されるべき値である。
【００３２】
また、図７に示す光切断線の一部は直線ではないが、この光切断線は連続性を有している。このような光切断線は、異物が投光手段や撮影手段ではなく、ワークＷ自体に付着している場合に得られる。このように、異物判定部１４は、光切断線の連続性だけでなく、直線性を判定することで、ワークＷ自体に付着した異物を判定することもできる。
【００３３】
異物判定部１４の判定結果は制御部１１に伝達され、その結果がモニタ（図示せず）に表示され、異物が付着している旨の結果を見たオペレータ等は投光手段または撮影手段に付着した異物を除去する。
【実施例２】
【００３４】
実施例１における異物判定方法では、ある位置における光切断線の欠損を判定しているだけなので、その欠損の原因となる異物が付着しているのが、投光手段であるか撮影手段であるかを特定することができない。そのため、本実施例では、異物の有無および、異物の付着部位を判定する異物判定方法を説明する。
【００３５】
本実施例の形状測定装置Ａは、実施例１と同様の構成であるため、構成および機能ブロックの説明は省略する。ただし、本実施例では、実施例１と同様に三角柱形状のワークＷを用いるが、スリット光を投光するワークＷの側面が被投光面と交差するように、ワークＷを載置している。すなわち、スリット光を投光するワークＷの面はワークＷの移動方向（載置台５ａの移動方向）に対して傾斜している。
【００３６】
図８は、ワークＷを上方からみた図であり、あわせてスリット光（光源装置１の光軸）、カメラ３の光軸、スリット光が投光された位置における被撮影面を示している。図に示すように、ワークＷを移動させるとスリット光が投光される位置が変化する。上述したように、スリット光が投光されるワークＷの面はワークＷの移動方向に対して傾斜しているため、ワークＷの移動に伴い、スリット光が投光された位置における被撮影面はカメラ３の光軸方向に移動する。すなわち、ワークＷを移動させることにより、スリット光が投光されたワークＷの面上の点とカメラ３（カメラ３の撮像面）との距離が変化する。なお、スリット光が投光されたワークＷの面上の点とカメラ３（カメラ３の撮像面）との距離とは、スリット光が投光されたワークＷの面上の点を通る被撮影面とカメラ３との距離を意味する。上述したように、光切断線はスリット光が投光されたワークＷの面上の点とカメラ３との距離により定まるため、この距離が変化すると光切断線のｘ座標も変化する。この様子を図９に示している。図９（ａ）から図９（ｃ）はそれぞれ図８（ａ）から図８（ｃ）の状態で撮影した場合の光切断線を表している。本実施例では、以下に示すように、この特性を用いて異物の付着位置を特定している。
【００３７】
以下に、図１０のフローチャートを用いて本実施例における異物判定処理の流れを説明する。なお、本実施例における制御装置１０は、ワークの面上の複数の位置（例えば、図８（ａ）から図８（ｃ））にスリット光を投光するために、その位置に応じたモータ５ｂの制御値を記憶している。
【００３８】
まず、制御部１１は光源装置１を制御し、スリット光を投光させる（＃１１）。次に、制御部１１は上述の複数の制御値から１つを選択し、その制御値によりモータ５ｂを制御してワークＷを移動させた後（＃１２）、カメラ３および画像取得部１２を制御して画像を取得する（＃１３）。
【００３９】
取得された画像はメモリに記憶された後、制御部１１から異物判定部１４に対して画像が取得された旨が通知される。異物判定部１４は、この通知に対して実施例１と同様の処理により光切断線の欠損（連続性）の有無を判定する（＃１４）。このとき、光切断線に欠損があった場合（＃１４のＹｅｓ分岐）には、欠損があった旨および欠損部分の座標値を記憶しておく（＃１５）。
【００４０】
一の画像、すなわち、ワークＷの一の位置における処理が完了すると、未処理の制御値の有無が判定される（＃１６）。未処理の制御値が存在する場合には（＃１６のＹｅｓ分岐）、処理を＃１２に移行し、次の制御値に基づいてモータ５ｂを制御し、ワークＷを次の位置に移動させ（＃１２）、その位置における画像を撮影し（＃１３）、光切断線の欠損を判定する（＃１４）。
【００４１】
このようにして、全ての制御値、すなわち、ワークＷの全ての設定位置における光切断線の欠損状態を判定すると（＃１６のＮｏ分岐）、異物判定部１４は各画像の光切断線の欠損状態に基づいて異物の付着の有無、および、異物の付着場所を判定する（＃１７）。
【００４２】
異物の付着場所の判定は、具体的には図１１のフローチャートの処理が行われる。まず、いずれかの画像の光切断線に欠損があったか否かが判定される（＃２１）。もし、全ての画像の光切断線に欠損がなければ（＃２１のＮｏ分岐）、異物が付着していないと判定される（＃２２）。
【００４３】
一方、いずれかの画像の光切断線に欠損があった場合には（＃２１のＹｅｓ分岐）、他の画像の光切断線の同じｙ座標位置に欠損があるか否かが判定される（＃２３、＃２４）。もし、投光手段（光源装置１のレンズ、ミラー２等）に異物が付着している場合には、投光されるスリット光自体が欠損することになる。そのため、スリット光が投光されるワークＷの面上の位置とカメラ３との距離に関係なく、光切断線は欠損することとなる（図１２参照）。すなわち、全ての光切断線の欠損位置（ｙ座標）が略同一であれば、投光手段に異物が付着していると考えられる。そのため、複数の画像の光切断線が欠損しており（＃２３のＹｅｓ分岐）、かつ、欠損部位のｙ座標位置がほぼ同じ場合には（＃２４のＹｅｓ分岐）、投光手段に異物が付着していると判定する（＃２５）。
【００４４】
一方、撮影手段（カメラ３のレンズ、ミラー４等）に異物が付着している場合には、異物が付着した部分に対応する画素位置の光切断線のみが欠損する。そのため、スリット光が投光されるワークＷの面上の位置とカメラ３との距離に応じて、光切断線に欠損が生じる（図１３）。すなわち、特定の光切断線のみが欠損している、または、複数の光切断線が欠損しているがそれらの欠損位置が異なっている場合には、撮影手段に異物が付着していると考えられる。そのため、一の画像の光切断線だけが欠損がある場合（＃２３のＮｏ分岐）、または、複数の画像の光切断線に欠損があるが欠損のｙ座標位置が異なっている場合には（＃２３のＹｅｓ分岐、＃２４のＮｏ分岐）、撮影手段に異物が付着していると判定する（＃２６）。
【００４５】
これらの判定結果は、実施例１と同様に、制御部１１によりオペレータ等に通知される。
【００４６】
このように、ワークＷの面上のスリット光が投光される位置とカメラ３との距離が異なる少なくとも２つの位置にスリット光を投光した状態で撮影した画像を用いれば本実施例における異物判定処理を実行することができる。ただし、光切断線が全てのｘ座標となるようにワークＷの大きさ、スリット光を投光する面の移動方向に対する傾き、モータ５ｂの制御値を設定し、上述の異物判定処理を行うと、より詳細に異物の付着位置を特定することができる。
【００４７】
〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、ミラー２およびミラー４を備える構成としたが、これらは必ずしも備える必要はない。この場合には、光源装置１またはカメラ３の光学系に付着した異物の有無を判定することができる。
【００４８】
（２）上述の実施形態では、異物が付着していると判定された場合には、オペレータ等にその旨を通知し、オペレータ等が異物を除去する構成としたが、異物が付着する可能性がある部位付近にブロワ等を備えておき、異物判定部１４の判定結果に応じて対応するブロワを作動させ、自動的に異物を除去する構成としても構わない。
【００４９】
（３）上述の実施形態では、三角柱形状のワークＷを用いて異物判定処理を行ったが、本発明の目的を達する限りにおいて、他の形状のワークＷを用いても構わない。例えば、直方体等の凸多角柱であってもよいし、図１４に示すような底面形状が凹多角形の角柱であっても構わない。
【００５０】
（４）上述の実施形態では、投光手段としてのミラー２と撮影手段としてのミラー４を個別に備えたが、これらを一のミラーで構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、光切断法を用いた形状測定装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ：形状測定装置
Ｗ：ワーク（被測定物）
１：光源装置（投光手段）
２：ミラー（投光手段）
３：カメラ（撮影手段）
４：ミラー（撮影手段）
５：移動手段
５ａ：載置台
５ｂ：モータ
１０：制御装置
１１：制御部
１２：画像取得部
１３：形状算出部
１４：異物判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物にスリット光を投光する投光手段と、
撮像面を有し、前記スリット光が投光された前記被測定物を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像の中の前記スリット光の像である光切断線に基づいて前記被測定物の形状を算出する形状算出部と、
前記スリット光が直線として投光される面を有する前記被測定物に当該スリット光が投光された状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性を判定することにより前記投光手段または前記撮影手段に付着した異物の有無を判定する異物判定部と、を備えた形状測定装置。
【請求項２】
前記異物判定部は、前記被測定物の面上の第1位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光接続線の連続性と、少なくとも、前記第１位置と前記撮影手段との距離と異なる前記撮影手段との距離を有する前記被測定物の面上の第２位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性と、に基づいて、前記投光手段または前記撮影手段のいずれに前記異物が付着しているかを判定する請求項1記載の形状測定装置。
【請求項３】
前記被測定物を前記撮影手段の光軸に交差する方向に移動させる移動手段を備え、
前記スリット光が投光される前記被測定物の面は一の平面であり、前記移動の方向に対して傾斜している請求項２記載の形状測定装置。
【請求項１】
被測定物にスリット光を投光する投光手段と、
撮像面を有し、前記スリット光が投光された前記被測定物を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像の中の前記スリット光の像である光切断線に基づいて前記被測定物の形状を算出する形状算出部と、
前記スリット光が直線として投光される面を有する前記被測定物に当該スリット光が投光された状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性を判定することにより前記投光手段または前記撮影手段に付着した異物の有無を判定する異物判定部と、を備えた形状測定装置。
【請求項２】
前記異物判定部は、前記被測定物の面上の第1位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光接続線の連続性と、少なくとも、前記第１位置と前記撮影手段との距離と異なる前記撮影手段との距離を有する前記被測定物の面上の第２位置に前記スリット光を投光した状態で撮影された前記画像の中の前記光切断線の連続性と、に基づいて、前記投光手段または前記撮影手段のいずれに前記異物が付着しているかを判定する請求項1記載の形状測定装置。
【請求項３】
前記被測定物を前記撮影手段の光軸に交差する方向に移動させる移動手段を備え、
前記スリット光が投光される前記被測定物の面は一の平面であり、前記移動の方向に対して傾斜している請求項２記載の形状測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１２７７３２（Ｐ２０１２−１２７７３２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７９４０（Ｐ２０１０−２７７９４０）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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